(57)【要約】【課題】  アームとブレードを独立的に回転させることができるロボットアーム装置を提供する。【解決手段】  ハウジング１００は第１駆動ユニットによって回転させられる。下部アーム２０１、２０２がハウジング１００上に回転可能に支持される。下部アーム２０１、２０２は第２駆動ユニットによってハウジング１００に対して独立的に回転させられる。上部アーム３０１、３０２が下部アーム２０１、２０２上に回転可能に支持される。上部アーム３０１、３０２は、第３駆動ユニットによってハウジング１００と下部アーム２０１、２０２に対して独立的に回転させられる。基板が配置されるブレード４０１、４０２が上部アーム３０１、３０２に回転可能に支持される。ブレード４０１、４０２は、第４駆動ユニットによってハウジング１００と上部アーム３０１、３０２と下部アーム２０１、２０２とに対して独立的に回転させられる。【選択図】    図２
2005177976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングを回転させる第１駆動ユニットと、
前記ハウジング上に回転可能に支持された下部回転部を有する下部アームと、
前記下部アームを前記ハウジングに対して独立的に回転させる第２駆動ユニットと、
前記下部アーム上に回転可能に支持された上部回転部を有する上部アームと、
前記上部アームを前記ハウジング及び前記下部アームに対して独立的に回転させる第３駆動ユニットと、
前記上部アーム上に回転可能に支持され、基板が配置されるブレードと、
前記ブレードを前記ハウジング、前記上部アーム及び前記下部アームに対して独立的に回転させる第４駆動ユニットと、
を備えることを特徴とするロボットアーム装置。
【請求項２】
前記下部回転部は、前記下部アームの一端の底面に形成され、
前記上部回転部は、前記上部アームの一端の底面に形成され、前記下部アームの他端上に回転可能に連結され、
前記ブレードは、前記上部アームの他端上に回転可能に連結されていることを特徴とする請求項１記載のロボットアーム装置。
【請求項３】
前記第１駆動ユニットは、
第１モーターと、
前記ハウジングに設置されたハウジング回転軸と、
前記第１モーターの回転力を前記ハウジング回転軸に伝達する第１ベルトと、
を有することを特徴とする請求項１記載のロボットアーム装置。
【請求項４】
前記第１モーターの軸に第１モータープーリが装着され、前記ハウジング回転軸にハウジングプーリが装着され、前記ハウジングプーリ及び前記第１モータープーリが前記第１ベルトに連結されていることを特徴とする請求項３記載のロボットアーム装置。
【請求項５】
前記第２駆動ユニットは、
前記ハウジング内に配置された第２モーターと、
前記第２モーターの回転力を前記下部アームの下部回転部に伝達する第２ベルトと、
を有することを特徴とする請求項１記載のロボットアーム装置。
【請求項６】
前記第２モーターの軸に第２モータープーリが装着され、前記下部回転部に下部アームプーリが装着され、前記下部アームプーリ及び前記第２モータープーリが前記第２ベルトに連結されていることを特徴とする請求項５記載のロボットアーム装置。
【請求項７】
前記第３駆動ユニットは、
前記ハウジング内に配置された第３モーターと、
前記下部アームの下部回転部内に配置された上部アーム回転軸と、
前記第３モーターの回転力を前記上部アーム回転軸に伝達する第３ベルトと、
前記上部アーム回転軸の回転力を前記上部アームの上部回転部に伝達する第４ベルトと、
を有することを特徴とする請求項１記載のロボットアーム装置。
【請求項８】
前記第３モーターの軸に第３モータープーリが装着され、前記上部アーム回転軸の下段に上部アーム駆動プーリが装着され、前記上部アーム駆動プーリ及び前記第３モータープーリが前記第３ベルトに連結され、
前記上部アーム回転軸の上段に上部アーム縦動プーリが装着され、前記上部回転部に上部アームメインプーリが装着され、前記上部アームメインプーリ及び前記上部アーム縦動プーリが前記第４ベルトに連結されていることを特徴とする請求項７記載のロボットアーム装置。
【請求項９】
前記第４駆動ユニットは、
前記ハウジング内に配置された第４モーターと、
前記下部アームの下部回転部内に配置された第１スピンと、
前記第４モーターの回転力を前記第１スピンに伝達する第５ベルトと、
前記上部アームの上部回転部内に配置された第２スピンと、
前記第１スピンの回転力を前記第２スピンに伝達する第６ベルトと、
前記上部アームに下段が回転可能に支持され、上段には前記ブレードが設置されている第３スピンと、
前記第２スピンの回転力を前記第３スピンに伝達する第７ベルトと、
を有することを特徴とする請求項１記載のロボットアーム装置。
【請求項１０】
前記第４モーターの軸に第４モータープーリが装着され、前記第１スピンの下段に第１スピン駆動プーリが装着され、前記第１スピン駆動プーリ及び前記第４モータープーリが前記第５ベルトに連結され、
前記第１スピンの上段に第１スピン縦動プーリが装着され、前記第２スピンの下段に第２スピン駆動プーリが装着され、前記第２スピン駆動プーリ及び前記第１スピン縦動プーリが前記第６ベルトに連結され、
前記第２スピンの上段に第２スピン縦動プーリが装着され、前記第３スピンの下段にブレードプーリが装着され、前記ブレードプーリ及び前記第２スピン縦動プーリが前記第７ベルトに連結されていることを特徴とする請求項９記載のロボットアーム装置。
【請求項１１】
前記ブレードは、二枚の基板が配置される第１配置部及び第２配置部を有することを特徴とする請求項１記載のロボットアーム装置。
【請求項１２】
前記上部アーム、前記下部アーム及び前記ブレードはそれぞれ一対であることを特徴とする請求項１記載のロボットアーム装置。
【請求項１３】
前記上部アーム及び前記下部アームは、実質的に同じ幅を有することを特徴とする請求項１記載のロボットアーム装置。
【請求項１４】
ハウジングと、
前記ハウジングを回転させる第１駆動ユニットと、
前記ハウジング上に回転可能に支持された下部回転部が一端の底面に形成されている第１下部アーム及び第２下部アームと、
前記第１下部アーム及び前記第２下部アームを前記ハウジングに対して独立的に回転させる第２駆動ユニットと、
前記第１下部アーム及び前記第２下部アームの他端上に回転可能に支持された上部回転部が一端の底面に形成されている第１上部アーム及び第２上部アームと、
前記第１上部アーム及び前記第２上部アームを前記ハウジング、前記第１下部アーム及び前記第２下部アームに対して独立的に回転させる第３駆動ユニットと、
前記第１上部アーム及び前記第２上部アームの他端上に回転可能に支持され、二枚の基板が配置される第１配置部及び第２配置部を有する第１ブレード及び第２ブレードと、
前記ブレードを前記ハウジング、前記第１上部アーム、前記第２上部アーム、前記第１下部アーム及び前記第２下部アームに対して独立的に回転させる第４駆動ユニットと、
を備えることを特徴とするロボットアーム装置。
【請求項１５】
前記第１駆動ユニットは、
第１モーターと、
前記ハウジングに設置されたハウジング回転軸と、
前記第１モーターの回転力を前記ハウジング回転軸に伝達する第１ベルトとを有し、
前記第２駆動ユニットは、
前記ハウジング内に配置された第２モーターと、
前記第２モーターの回転力を前記第１下部アーム及び前記第２下部アームの下部回転部に伝達する第２ベルトとを有し、
前記第３駆動ユニットは、
前記ハウジング内に配置された第３モーターと、
前記第１下部アーム及び前記第２下部アームの下部回転部内に配置された上部アーム回転軸と、
前記第３モーターの回転力を前記上部アーム回転軸に伝達する第３ベルトと、
前記上部アーム回転軸の回転力を前記第１上部アーム及び前記第２上部アームの上部回転部に伝達する第４ベルトとを有し、
前記第４駆動ユニットは、
前記ハウジング内に配置された第４モーターと、
前記上部アーム回転軸を回転可能に収容する中空管形状の第１スピンと、
前記第４モーターの回転力を前記第１スピンに伝達する第５ベルトと、
前記第１上部アーム及び前記第２上部アームの上部回転部内に配置された第２スピンと、
前記第１スピンの回転力を前記第２スピンに伝達する第６ベルトと、
前記第１上部アーム及び前記第２上部アームの他端上に下段が回転可能に支持され、上段には前記第１ブレード及び前記第２ブレードが設置されている第３スピンと、
前記第２スピンの回転力を前記第３スピンの下段に伝達する第７ベルトとを有することを特徴とする請求項１４記載のロボットアーム装置。
【請求項１６】
前記第１モーターの軸に第１モータープーリが装着され、前記ハウジング回転軸にハウジングプーリが装着され、前記ハウジングプーリ及び前記第１モータープーリが前記第１ベルトに連結され、
前記第２モーターの軸に第２モータープーリが装着され、前記下部回転部に下部アームプーリが装着され、前記下部アームプーリ及び前記第２モータープーリが前記第２ベルトに連結され、
前記第３モーターの軸に第３モータープーリが装着され、前記上部アーム回転軸の下段に上部アーム駆動プーリが装着され、前記上部アーム駆動プーリ及び前記第３モータープーリが前記第３ベルトに連結され、
前記上部アーム回転軸の上段に上部アーム縦動プーリが装着され、前記上部回転部に上部アームメインプーリが装着され、前記上部アームメインプーリ及び前記上部アーム縦動プーリが前記第４ベルトに連結され、
前記第４モーターの軸に第４モータープーリが装着され、前記第１スピンの下段に第１スピン駆動プーリが装着され、前記第１スピン駆動プーリ及び前記第４モータープーリが前記第５ベルトに連結され、
前記第１スピンの上段に第１スピン縦動プーリが装着され、前記第２スピンの下段に第２スピン駆動プーリが装着され、前記第２スピン駆動プーリ及び前記第１スピン縦動プーリが前記第６ベルトに連結され、
前記第２スピンの上段に第２スピン縦動プーリが装着され、前記第３スピンの下段にブレードプーリが装着され、前記ブレードプーリ及び前記第２スピン縦動プーリが前記第７ベルトに連結されていることを特徴とする請求項１５記載のロボットアーム装置。
【請求項１７】
各プーリは、実質的に同じ直径を有することを特徴とする請求項１６記載のロボットアーム装置。
【請求項１８】
前記第１上部アーム、前記第２上部アーム、前記第１下部アーム及び前記第２下部アームは、実質的に同じ幅を有することを特徴とする請求項１４記載のロボットアーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットアーム装置に関するものであって、より具体的には半導体基板を各工程チャンバーに移送するロボットアーム装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体素子の製造工程はウエハー上に所定膜を蒸着する工程、蒸着膜を希望する形態にパターニングするためのフォトリソグラフィ工程、フォトリソグラフィ工程において形成されるマスクを用いて希望するパターンを形成するエッチング工程、及びエッチングの後、ウエハーを洗浄する工程に大きく分けることができる。
【０００３】
このような各工程を遂行する半導体製造装置の多くは、高真空の雰囲気で所定工程を遂行する密閉されたチャンバー設備を含む。チャンバー設備は工程チャンバー、ロードロックチャンバー及び移送チャンバーで構成される。移送チャンバーの周囲に沿って工程チャンバーとロードロックチャンバーが配置される。移送チャンバー内には、工程チャンバーとロードロックチャンバーの間でウエハーを移送するロボットアーム装置が配置される。
【０００４】
図１は、特許文献１に開示された従来のロボットアーム装置を示した斜視図である。図１を参照すると、従来のロボットアーム装置は、ハウジング１上に装着されたリンク（ｔｏｒｓｏ  ｌｉｎｋ）２を含む。ハウジング１内にはリンク２を回転させるための第１モーター（図示せず）が配置される。二つの第２モーター３がリンク２の上部両側に装着される。第２モーター３にスピン４が設置される。
【０００５】
第１アーム６の一端がスピン４に空回転できるように介在する。第１アーム６は、第３モーター５によって回転させられる。第１プーリ１３は第１アーム６から上部に突出したスピン４に設置される。第２アーム９の一端が第１アーム６の他端に第２プーリ８を媒介として連結される。第１プーリ１３及び第２プーリ８は第１ベルト７に連結される。
【０００６】
基板が配置されるブレード１２が第２アーム９の他端に第３プーリ１１を媒介として連結される。ブレード１２は、基板一枚のみを支持することができる単一型であってもよいし、基板二枚を支持することができる二重型であってもよい。第２プーリ８と第３プーリ１１は第２ベルト１０に連結される。
【０００７】
前記のように、従来のロボットアーム装置は、リンク２を回転させるための第１モーター、ブレード１２を回転させるための第２モーター３、及び第１アーム６を回転させるための第３モーター５を有する。
第１モーターによってリンク２全体が回転するので、リンク２の回転によって第１アーム６及び第２アーム９とブレード１２もリンク２と同じ方向に回転する。第３モーター５によって第１アーム６がリンク２とは別途に回転するので、第１アーム６に連結された第２アーム９とブレード１２も第１アーム６と同じ方向に回転する。
【０００８】
一方、第２モーター３で発生した回転力は、スピン４、第１プーリ１３、第１ベルト７、第２プーリ８、第２ベルト１０及び第３プーリ１１を順次に経てブレード１２に伝達される。ここで、第２プーリ８が第２アーム９に連結されているので、第２モーター３によってブレード１２のみ回転するのではなく、第２アーム９も一緒に回転する。即ち、ブレード１２と第２アーム９は独立的に回転せず、第２モーター３によって連動して一緒に回転する。
【０００９】
このように、ブレード１２は、第２モーター３から直接回転力の伝達を受けて回転すると共に、第２アーム９の回転に連動して回転する。これによって、ブレード１２を希望する工程チャンバーやロードロックチャンバーに正確に配置するためには、互いに連動する第２アーム９とブレード１２の各回転角度を正確に制御することが要求される。
【００１０】
従って、従来のロボットアーム装置でブレード１２の位置制御条件は、ブレード１２の独立的な回転角度と、第２アーム９によるブレード１２の従属的な回転角度との二種類を基本的に主変数として有する。このような二種類の主変数は、互いに相関関係があるので、従来のロボットアーム装置を制御することが非常に厳しいという問題がある。制御条件に若干の誤差が発生すると、ブレード１２や基板がチャンバーの内壁に衝突して破損する深刻な事態を誘発する。
【００１１】
また、第２アーム９が回転するとブレード１２も一緒に回転するので、第２アーム９が回転して第１アーム６から突出すると、ブレード１２も第２アーム９から突出する。従って、第１アーム６及び第２アーム９とブレード１２全体の回転半径が長くなってしまう。ブレード１２の回転半径が長いと、回転するブレード１２は隣接する他のアームやブレードに干渉する。その結果、ブレード１２の回転角度が大幅に制限される。ブレード１２の回転角度が狭いというのは、ブレード１２に基板を移送可能な領域も狭いことを意味する。従って、ブレード１２の回転可能領域から外れた領域に基板を移送するためには、第１モーターでリンク２を回転させなければならない。
【００１２】
更に、ブレードが第１ブレード及び第２ブレードを有する二重ブレードである場合、従来のロボットアーム装置では基板を連続的に移送する動作が不可能である。一例として、第１ブレード上に配置された基板を工程チャンバーに搬入した後、この状態で第２ブレードに配置された基板を工程チャンバーに連続的に搬入することができない。前記のような連続移送動作が行われるためには、停止位置で二重ブレードを１８０・回転させることで、第２ブレードを工程チャンバー前面に配置しなければならない。しかし、従来のロボットアーム装置は、二重ブレードが常に第２アーム９と共に回転するので、停止位置で二重ブレードのみを回転させることはできない。その結果、第２ブレードがチャンバー前面に位置するように、第１モーター３及び第２モーター５で第１アーム６及び第２アーム９と二重ブレード全体を回転させなければならない。従って、二重ブレードで二つの基板を連続的にチャンバーに搬入することができず、移送動作に時間を多く必要とするという問題がある。
【００１３】
また、従来のロボットアーム装置は、第１アーム６及び第２アーム９とブレード１２が互いに連動して回転するので、第１プーリ４、第２プーリ８、第３プーリ１１の直径が同じであれば、第１アーム６及び第２アーム９とブレード１２は実質的に同じ角度で回転する。ブレード１２が第２アーム６と常に同じ角度で回転すると、ブレード１２を希望するチャンバー位置に移動させることができない。従って、従来のロボットアーム装置では、直径が互いに異なるプーリを用いるしかない。即ち、第２プーリ８は、第１プーリ４より短い直径を有し、第３プーリ１１は、第１プーリ４よりは短いが第２プーリ８よりは長い直径を有する。このように、従来のロボットアーム装置は直径が互いに異なるプーリを用いなければならないという制限がある。
【００１４】
【特許文献１】米国特許第５，７６５，４４４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の第１目的は、アームとブレードを独立的に回転させることができるロボットアーム装置を提供することにある。
本発明の第２目的は、二重ブレードに配置された二枚の基板を、一つのチャンバーに連続的に搬入することができるとともに一つのチャンバーから連続的に搬出することができるロボットアーム装置を提供することにある。
【００１６】
本発明の第３目的は、同じ直径を有するプーリを採用することができるロボットアーム装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１から第３目的を達成するために、本発明によるロボットアーム装置は、ハウジングと、ハウジング上に回転可能に支持された上部アーム及び下部アームと、上部アーム上に支持されたブレードと、ハウジング、上部アーム、下部アーム及びブレードを独立的に回転させるための第１から第４駆動ユニットを含む。
【００１８】
下部アームの第１端部の下部に第１駆動ユニットが連結される。下部アームの第１端部の反対に位置する第２端部上に上部アームの第１端部が回転可能に支持される。ブレードは、上部アームの第２端部上に回転可能に支持される。
第１駆動ユニットは、ハウジングを回転させる第１モーターを含む。第１モーターは、ハウジングの底面の中央に直接連結することができる。又は、第１モーターに第１モータープーリが装着され、ハウジングにはハウジング回転軸が設置される。ハウジング回転軸の下段にハウジングプーリが装着される。第１ベルトが第１モータープーリとハウジングプーリを連結させる。
【００１９】
第２駆動ユニットは、第２モーター、第２モーターの軸に装着された第２モータープーリ、下部アームの第１端部に装着された下部アームプーリ、及び第２モータープーリと下部アームプーリを連結する第２ベルトを含む。
第３駆動ユニットは、第３モーターと、下部アーム内に配置され、第３モーターから回転力の伝達を受けて上部アームの第１端部に伝達する上部アーム回転軸とを含む。第３モータープーリが第３モーターの軸に装着され、上部アーム回転軸の下段に上部アーム駆動プーリが装着される。第３モータープーリと上部アーム駆動プーリが第３ベルトに連結される。上部アーム回転軸の上段に上部アーム縦動プーリが装着され、上部アームの第１端部に上部アームメインプーリが装着される。第４ベルトが上部アーム縦動プーリと上部アームメインプーリを連結させる。
【００２０】
第４駆動ユニットは、第４モーターと、下部アーム内に配置され、上部アーム回転軸を回転できるように収容し、第４モーターから回転力の伝達を受ける第１スピンと、下部アームの第２段部と上部アームの第１端部との間を通過するよう配置され、第１スピンから回転力の伝達を受ける第２スピンと、上部アームの第２端部内に配置され、上段にブレードが設置され、第２スピンから回転力の伝達を受ける第３スピンとを含む。第４モータープーリが第４モーターの軸に装着され、第１スピンの下段に第１スピン駆動プーリが装着される。第４モータープーリと第１スピン駆動プーリは第５ベルトに連結される。第１スピンの上段に第１スピン縦動プーリが装着され、第２スピンの下段に第２スピン駆動プーリが装着される。第１スピン縦動プーリと第２スピン駆動プーリは、第６ベルトに連結される。第２スピンの上段に第２スピン縦動プーリが装着され、第３スピンの下段にブレードプーリが装着される。第２スピン縦動プーリとブレードプーリは第７ベルトに連結される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
図２は、本発明の実施例によるロボットアーム装置を示した斜視図であり、図３は、本発明の実施例によるロボットアーム装置を示した断面図である。
図２及び図３を参照すると、本実施例によるロボットアーム装置は、ハウジング１００と、ハウジング１００上に回転できるように支持された第１及び第２下部アーム２０１、２０２と、第１及び第２下部アーム２０１、２０２上に回転できるように支持された第１及び第２上部アーム３０１、３０２と、第１及び第２上部アーム３０１、３０２上に回転できるように支持された第１及び第２ブレード４０１、４０２とを含む。ハウジング１００と、第１及び第２下部アーム２０１、２０２と、第１及び第２上部アーム３０１、３０２と、第１及び第２ブレード４０１、４０２とは第１から第４駆動ユニット１５０、２５０、３５０、４５０によって独立的に回転する。
【００２２】
ハウジング１００は、円筒の形状を有する。ハウジング１００は、第１駆動ユニット１５０によって回転させられる。第１駆動ユニット１５０は、第１モーター１５１、第１モーター１５１の軸に装着された第１モータープーリ１５２、ハウジング１００の底面中央部に装着されたハウジング回転軸１５５、ハウジング回転軸１５５の下段に装着されたハウジングプーリ１５４、及び第１モータープーリ１５２とハウジングプーリ１５４を連結する第１ベルト１５３を含む。他の代案として、第１モーター１５１がハウジング１００の底面の中央下部に配置され、ハウジング１００に直接連結することもできる。一方、ハウジング１００内部には第１及び第２駆動ボックス１１１、１１２が配置される。
【００２３】
第１及び第２下部アーム２０１、２０２は、同じ幅を有するプレート形状を有する。中空管形状を有する下部回転部２１０が第１及び第２下部アーム２０１、２０２の一端の底面に一体に形成される。下部回転部２１０は、ハウジング１００内に進入して第１及び第２駆動ボックス１１１、１１２に回転できるように支持される。即ち、下部回転部２１０はハウジング１００、第１及び第２駆動ボックス１１１、１１２にベアリング（図示せず）によって回転できるように支持される。
【００２４】
第１及び第２上部アーム３０１、３０２は同じ幅を有するプレートの形状である。特に、第１及び第２上部アーム３０１、３０２は、第１及び第２下部アーム２０１、２０２と実質的に同じ幅を有する。中空管形状を有する上部回転部３１０が第１及び第２上部アーム３０１、３０２の一端の底面に一体に形成される。上部回転部３１０は、第１及び第２下部アーム２０１、２０２の他端上に回転できるように介在する。
【００２５】
基板が配置される第１及び第２ブレード４０１、４０２は第１及び第２上部アーム３０１、３０２の他端上に回転できるように支持される。本実施例による第１及び第２ブレード４０１、４０２は、第１及び第２配置部４１１、４１２を一体に有して二枚の基板を移送することができる二重型である。第１及び第２配置部４１１、４１２は第１及び第２ブレード４０１、４０２の各中心を基準として対称に形成する。第１及び第２ブレード４０１、４０２は配置部を一つのみ有する単一型であってもよい。
【００２６】
第２駆動ユニット２５０は、第１及び第２駆動ボックス１１１、１１２内に配置された第２モーター２５１を含む。第２モータープーリ２５２が第２モーター２５１の軸に装着される。下部アームプーリ２５４が下部アーム２０１、２０２の下部回転部２１０の下段に装着される。第２ベルト２５３が第２モータープーリ２５２と下部アームプーリ２５４を連結させる。
【００２７】
第３駆動ユニット３５０は、第１及び第２駆動ボックス１１１、１１２内に配置された第３モーター３５１と、第１回転部２１０内に配置された上部アーム回転軸３５５とを含む。第３モータープーリ３５２が第３モーター３５１の軸に装着される。上部アーム駆動プーリ３５４が上部アーム回転軸３５５の下段に装着される。第３ベルト３５３が第３モータープーリ３５２と上部アーム駆動プーリ３５４を連結させる。また、上部アーム縦動プーリ３５６が上部アーム回転軸３５５の上段に装着される。上部アームメインプーリ３５８が上部回転部３１０に装着される。第４ベルト３５７が上部アーム縦動プーリ３５６と上部アームメインプーリ３５８を連結させる。
【００２８】
第４駆動ユニット４５０は、第１及び第２駆動ボックス１１１、１１２内に配置された第４モーター４５１と、第１から第３スピン４５５、４５９、４６３とを含む。第１スピン４５５は、下部回転部２１０内に配置される。第１スピン４５５は、上部アーム回転軸３５５を回転できるように収容する中空管形状である。第２スピン４５９は、上部回転部３１０内に配置される。第３スピン４６３は上部アーム３０１、３０２の他端に回転できるように支持される。特に、本実施例では、第３スピン４６３は上部アーム回転軸３５５と同軸線上に位置する。第３スピン４６３は、上部アーム回転軸３５５と同軸線上に位置しなくともよい。例えば、上部アーム回転軸３５５が第３スピン４６３よりハウジング１００の中心に更に近接して配置されてもよい。上部アーム３０１、３０２の他端から上に突出した第３スピン４６３の部分に第１及び第２ブレード４０１、４０２が設置される。
【００２９】
第４モータープーリ４５２が第４モーター４５１の軸に装着される。第１スピン駆動プーリー４５４が第１スピン４５５の下段に装着される。第５ベルト４５３が第４モータープーリ４５２と第１スピン駆動プーリ４５４を連結させる。第１スピン縦動プーリ４５６が第１スピン４５５の上段に装着される。第２スピン駆動プーリ４５８が第２スピン４５９の下段に装着される。第６ベルト４５７が第１スピン縦動プーリ４５６と第２スピン駆動プーリ４５８を連結させる。第２スピン縦動プーリ４６０が第２スピン４５９の上段に装着される。ブレードプーリ４６２が第３スピン４６３の下段に装着される。第７ベルト４６１が第２スピン縦動プーリ４６０とブレードプーリ４６２を連結させる。
【００３０】
ここで、ハウジング１００と、第１及び第２下部アーム２０１、２０２と、第１及び第２上部アーム３０１、３０２と、第１及び第２ブレード４０１、４０２とは、第１から第４駆動ユニット１００、２５０、３５０、４５０によって独立的に回転するので、第１及び第２ブレード４０１、４０２の位置制御変数も互いに独立的になる。従って、制御変数が多くなくなって、第１及び第２ブレード４０１、４０２を正確な位置に移動させることができるようになる。
【００３１】
また、本実施例によるロボットアーム装置が有するプーリは全部同じ直径を有する。即ち、ハウジング１００と、第１及び第２下部アーム２０１、２０２と、第１及び第２上部アーム３０１、３０２と、第１及び第２ブレード４０１、４０２の各回転角度はそれぞれの回転角度に従属せず、独立的に制御することができるので、回転運動力を伝達するプーリの直径も制限されなくなる。従って、プーリが互いに異なる直径を有することもできる。
【００３２】
以下、前記のように構成された本実施例によるロボットアーム装置に基板を移送する色々な動作について詳細に説明する。
図４及び図５は、ロボットアーム装置のハウジングの回転動作を示した平面図である。
図４を参照すると、ロボットアーム装置は、正六角形の側壁構造を有する移送チャンバー（Ｔ）内の中央に配置される。移送チャンバー（Ｔ）の六つの側面には第１から第４工程チャンバーＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、第１及び第２ロードロックチャンバーＬ１、Ｌ２とが配置される。第１及び第２上部アーム３０１、３０２は第１及び第２下部アーム上に重なった状態である。第１及び第２ブレード４０１、４０２は第１及び第２上部アーム３０１、３０２と直交するように配置される。第１上部アーム３０１は、第１工程チャンバーＰ１と第２工程チャンバーＰ２との間に向かう。第２上部アーム３０２は、第４工程チャンバーＰ４と第２ロードロックチャンバーＬ２との間に向かう。
【００３３】
このような状態では、第１ブレード４０１を用いて、第１から第３工程チャンバーＰ１、Ｐ２、Ｐ３と第１ロードロックチャンバーＬ１に基板を移送することができる。第２ブレード４０２を用いては、第３及び第４工程チャンバーＰ３、Ｐ４と第１及び第２ロードロックチャンバーＬ１、Ｌ２に基板を移送することができる。即ち、現在の位置では、第１及び第２ブレード４０１、４０２のうち、いずれか一つを用いて第３工程チャンバーＰ３と第１ロードロックチャンバーＬ１に基板を移送することができる。
【００３４】
第１及び第２ブレード４０１、４０２を用いて基板を移送することができるチャンバーを変えるには、第１駆動ユニットでハウジング１００を回転させればよい。例えば、図５に図示されたように、第１駆動ユニットでハウジング１００を時計方向に９０・回転させる。そうすると、第１上部アーム３０１は、第３工程チャンバーＰ３に向かうようになり、第２上部アーム３０２は、第１ロードロックチャンバーＬ１に向かうようになる。従って、第１ブレード４０１を用いて基板を第２から第４工程チャンバーＰ２、Ｐ３、Ｐ４に移送することができ、第２ブレード４０２を用いて基板を第１工程チャンバーＰ１及び第２ロードロックチャンバーＬ１、Ｌ２に移送することができるようになる。
【００３５】
このように、第１及び第２ブレード４０１、４０２を用いて基板を移送することができるチャンバーの範囲は、第１駆動ユニット１５０によるハウジング１００の回転角度によって決定される。
図６及び図７は、図４に図示された状態で第１及び第２ブレードが配置されたロボットアーム装置が第１ロードロックチャンバーに基板を移送する動作を示した平面図である。
【００３６】
まず、図６は、第２ブレード４０２で基板を第１ロードロックチャンバーＬ１に搬入する動作を示した平面図である。図６を参照すると、第２駆動ユニット２５０の第２モーター２５１が駆動されると、第２モーター２５１からの回転力は第２ベルト２５３を通じて第２下部アーム２０２に伝達される。第４工程チャンバーＰ４と第２ロードロックチャンバーＬ２との間に向かう第２下部アーム２０２は時計方向に約９０・程度回転されて第１ロードロックチャンバーＬ１に向かうようになる。第３駆動ユニット３５０の第３モーター３５１から発生した回転力は、上部アーム回転軸３５５を通じて第２上部アーム３０２に伝達される。第２下部アーム２０２上に重なっていた第２上部アーム３０２は、約１７０・程度の角度に回転し、第１ロードロックチャンバーＬ１に向かうようになる。第４駆動ユニット４５０の第４モーター４５１の回転力は第１から第３スピン４５５、４５９、４６３を通じて第２ブレード４０２に伝達される。第２ブレード４０２は回転し、基板Ｗが配置された第１配置部が第１ロードロックチャンバーＬ１内に進入する。
【００３７】
ここで、第２下部アーム２０２、第２上部アーム３０２及び第２ブレード４０２は独立的に回転する。即ち、第２下部アーム２０２が回転している間、第２上部アーム３０２と第２ブレード４０２は第２下部アーム２０２の回転動作と連動しない。第２上部アーム３０２が回転する間にも、第２下部アーム２０２と第２ブレード４０２は第２上部アーム３０２の回転動作と連動しない。また、第２上、下部アーム３０２、２０２は第２ブレード４０２の回転動作と連動しない。
【００３８】
図７は、第１ブレード４０１で第１ロードロックチャンバーＬ１から基板を搬出する動作を示した平面図である。まず、第２ブレード４０２は、図４に図示された初期位置に復帰する。
このような状態において、第２駆動ユニット２５０の第２モーター２５１が駆動されると、第２モーター２５１からの回転力は、第２ベルト２５３を通じて第１下部アーム２０１に伝達される。第１工程チャンバーＰ１と第２工程チャンバーＰ２との間に向かう第１下部アーム２０１は反時計方向に約９０・程度回転し、第１ロードロックチャンバーＬ１に向かうようになる。第３駆動ユニット３５０の第３モーター３５１から発生した回転力は、上部アーム回転軸３５５を通じて第１上部アーム３０１に伝達される。第１下部アーム２０１上に重なっていた第１上部アーム３０１は約１７０・程度の角度に回転し、第１ロードロックチャンバーＬ１に向かうようになる。第４駆動ユニット４５０の第４モーター４５１の回転力は第１から第３スピン４５５、４５９、４６３を通じて第１ブレード４０１に伝達される。第１ブレード４０１は回転し、第１ロードロックチャンバーＬ１内に進入する。第１ブレード４０１は第１ロードロックチャンバーＬ１から基板Ｗを搬出する。
【００３９】
ここで、第１下部アーム２０１、第１上部アーム３０１及び第１ブレード４０１は独立的に回転する。即ち、第１下部アーム２０１が回転している間、第１上部アーム３０１と第１ブレード４０１は第１下部アーム２０１の回転動作と連動しない。第１上部アーム３０１が回転する間にも、第１下部アーム２０１と第１ブレード４０１は第１上部アーム３０１の回転動作と連動しない。また、第１上、下部アーム３０１、２０１は、第１ブレード４０１の回転動作と連動しない。
【００４０】
図８及び図９は、隣接する第１及び第２工程チャンバーＰ１、Ｐ２で第１及び第２ブレード４０１、４０２を用いて第１及び第２基板Ｗ１，Ｗ２をそれぞれ搬入する動作を示した平面図である。
まず、図８は、第１及び第２ブレード４０１、４０２が第１及び第２基板Ｗ１、Ｗ２を第１及び第２工程チャンバーＰ１、Ｐ２に同時に搬入する動作を示した平面図である。図８を参照すると、第１ブレード４０１は第２工程チャンバーＰ２に第１基板Ｗ１を搬入する。一方、第２ブレード４０２は第１工程チャンバーＰ１に第２基板Ｗ２を搬入する。
【００４１】
一方、図９を参照すると、第１基板Ｗ１の搬入動作が第２基板Ｗ２の搬入動作より先に完了すると、第２ブレード４０２は第１工程チャンバーＰ１に進入した状態で第１ブレード４０１のみ元位置に復帰する。
このように、他のブレードと干渉を発生させず隣接する二つの工程チャンバーで互いに異なる基板を移送することができる。
【００４２】
図１０は、第１及び第２ブレード４０１、４０２で第１及び第２基板Ｗ１、Ｗ２を第３工程チャンバーＰ３と第１ロードロックチャンバーＬ１にそれぞれ搬入する動作を示した平面図である。
図１０を参照すると、移送チャンバー（Ｔ）を中心として対向して配置された第３工程チャンバーＰ３と第１ロードロックチャンバーＬ１に第１及び第２ブレード４０１、４０２が第１及び第２基板Ｗ１、Ｗ２をそれぞれ移送させる。第１ブレード４０１は、第１基板Ｗ１を第３工程チャンバーＰ３に移送する。このような第１ブレード４０１の動作とは全然関係なく、第２ブレード４０２は第２基板Ｗ２を第１ロードロックチャンバーＬ１に移送する。
【００４３】
図１１から図１３は、第１から第４基板Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を第１及び第２ブレード４０１、４０２を用いて移送する動作を示した平面図である。
まず、図１１を参照すると、第１ブレード４０１の第１及び第２配置部には第１及び第３基板Ｗ１、Ｗ３が配置される。第２ブレード４０２の第１及び第２配置部には第２及び第４基板Ｗ２、Ｗ４が配置される。第１ブレード４０１の第１配置部は第２工程チャンバーＰ１に向かい、第２配置部は第４工程チャンバーＰ４に向かう。
【００４４】
第１ブレード４０１が初期位置に配置された状態で、第２ブレード４０２の第１配置部が第１工程チャンバーＰ１に進入して、第２基板Ｗ２を第１工程チャンバーＰ１に搬入する。
図１２を参照すると、第１ブレード４０１は第４駆動ユニット４５０によって反時計方向に約９０・程度に回転する。第１ブレード４０１の第２配置部が第３工程チャンバーＰ３に向かう、第１及び第３基板Ｗ１、Ｗ３を第３工程チャンバーＰ３に搬入することができる。
【００４５】
図１３を参照すると、第１ブレード４０１は第４駆動ユニット４５０によって反時計方向に約９０・程度更に回転する。そうすると、第１ブレード４０１の第１配置部は第４工程チャンバーＰ４に向かい、第２配置部は第２工程チャンバーＰ２に向かう。
このような第１ブレード４０１の１８０・回転動作は、第２ブレード４０２と全然干渉を発生せず遂行することができる。勿論、第１ブレード４０１は第２ブレード４０２と干渉を発生せず３６０・回転し、初期の位置に復帰することもできる。
【００４６】
一方、第２ブレード４０２は第１工程チャンバーＰ１内に進入した状態で第４駆動ユニット４５０によって１８０・回転する。そうすると、第２ブレード４０２の第２配置部が第１工程チャンバーＰ１内に進入する反面、第１配置部は第１工程チャンバーＰ１から出る。従って、第４基板Ｗを第１工程チャンバーＰ１に搬入することができる。このような第２ブレード４０２の回転動作も第１ブレード４０１と干渉を発生せず行うことができる。
【００４７】
前述したように本実施例によると、ハウジングと上、下部アームとブレードとが第１から第４駆動ユニットによって独立的に回転することによって、ブレードの位置制御が非常に容易になる。従って、ブレードの制御が正確に行われず、ブレードや基板がチャンバーの内壁に衝突して破損する事故が防止される。
【００４８】
また、ブレードと上部アームの回転動作が独立的に行われるので、上部アームが停止された状態で二重ブレードに配置された二枚の基板を一つのチャンバーに/から連続的に搬入/搬出することができる。
なお、ハウジングと上、下部アームとブレードとの回転動作が独立的であるので、ロボットアーム装置に採用されるプーリの直径に制限がない。従って、同じ直径を有するプーリをロボットアーム装置に採用することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来のロボットアーム装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例によるロボットアーム装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例によるロボットアーム装置を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例によるロボットアーム装置のハウジングの回転動作を示す平面図である。
【図５】本発明の実施例によるロボットアーム装置のハウジングの回転動作を示す平面図である。
【図６】本発明の実施例によるロボットアーム装置が第１ロードロックチャンバーで基板を移送する動作を示す平面図である。
【図７】本発明の実施例によるロボットアーム装置が第１ロードロックチャンバーで基板を移送する動作を示す平面図である。
【図８】本発明の実施例によるロボットアーム装置が隣接する第１及び第２工程チャンバーに第１及び第２基板をそれぞれ搬入する動作を示す平面図である。
【図９】本発明の実施例によるロボットアーム装置が隣接する第１及び第２工程チャンバーに第１及び第２基板をそれぞれ搬入する動作を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施例によるロボットアーム装置が第１及び第２基板を第３工程チャンバーと第１ロードロックチャンバーにそれぞれ搬入する動作を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施例によるロボットアーム装置が第１から第４基板を移送する動作を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施例によるロボットアーム装置が第１から第４基板を移送する動作を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施例によるロボットアーム装置が第１から第４基板を移送する動作を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１、１００  ハウジング、２  リンク、３  第２モーター、４  スピン、５  第３モーター、６  第１アーム、７  第１ベルト、８  第２プーリ、９  第２アーム、１０、２５３  第２ベルト、１１、１４  第３プーリ、１２  ブレード、１３  第１プーリ、１１１  第１駆動ボックス、１１２  第２駆動ボックス、１５０  第１駆動ユニット、１５１  第１モーター、１５２  第１モータープーリ、１５３  第１ベルト、１５４  ハウジングプーリ、１５５  ハウジング回転軸、２０１  第１下部アーム、２０２  第２下部アーム、２１０  下部回転部、２５０  第２駆動ユニット、２５１  第３モーター、３０１  第１上部アーム、３０２  第２上部アーム、３１０  上部回転部、３５０  第３駆動ユニット、３５３  第３ベルト、３５４  上部アーム駆動プーリ、３５６  上部アーム縦動プーリ、３５７  第４ベルト、３５８  上部アームメインプーリ、４０１  第１ブレード、４０２  第２ブレード、４１１  第１配置部、４１２  第２配置部、４５０  第４駆動ユニット、４５１  第４モーター、４５２  第４モータープーリ、４５３  第５ベルト、４５４  第１スピン駆動プーリ、４５５  第１スピン、４５６  第１スピン縦動プーリ、４５７  第６ベルト、４５８  第２スピン駆動プーリ、４５９  第２スピン、４６０  第２スピン縦動プーリ、４６１  第７ベルト、４６２  ブレードプーリ、４６３  第３スピン
【図１】
2005177976.tif 000003
【図２】
2005177976.tif 000004
【図３】
2005177976.tif 000005
【図４】
2005177976.tif 000006
【図５】
2005177976.tif 000007
【図６】
2005177976.tif 000008
【図７】
2005177976.tif 000009
【図８】
2005177976.tif 000010
【図９】
2005177976.tif 000011
【図１０】
2005177976.tif 000012
【図１１】
2005177976.tif 000013
【図１２】
2005177976.tif 000014
【図１３】
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